DE2427634C3 - Pressure ventilation system for a transmission of an aircraft drive, in particular for an equipment carrier for driving auxiliary equipment - Google Patents
Pressure ventilation system for a transmission of an aircraft drive, in particular for an equipment carrier for driving auxiliary equipmentInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckbelüftungssystem für ein Getriebe eines Luftfahrzeugantriebs, insbesondere für einen Geräteträger zum Antrieb von Hilfsgeräten.The invention relates to a pressure ventilation system for a transmission of an aircraft drive, especially for an equipment rack for driving auxiliary equipment.
Derartige Geräteträger sind, insbesondere bei Hochleistungsflugzeugen, die große Höhen erreichen, großen Druckdifferenzen ausgesetzt. Insbesondere der geringe Luftdruck in großen Höhen führt zu Kavitation und hohen Ölverlusten.Such equipment carriers are, especially in high-performance aircraft that reach great heights, exposed to large pressure differences. In particular, the low air pressure at high altitudes leads to cavitation and high oil losses.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beheben und ein Druckbelüftungssystem zu schaffen, das selbsttätig eine Regelung des Innendrucks von Getrieben in einfacher Weise bewirkt. Gelöst wird diese Aufgabe durch die gemeinsame An-■ wendung folgender Vorrichtungen:It is the object of the present invention to overcome these disadvantages and to provide a pressure ventilation system to create that automatically regulates the internal pressure of transmissions in a simple manner. Solved this task is achieved through the joint ■ use of the following devices:
a} eine Vordruckkammer, die durch ein in Richtung der Vordruckkammer öffnendes Rückschlagventil mit der Atmosphäre verbindbar ist,a} a pre-pressure chamber, which is opened by a check valve that opens in the direction of the pre-pressure chamber can be connected to the atmosphere,
b) ein Drucklufterzeuger, beispielsweise eine in Pumpe, dessen Saugseite mit der Vordruckkammer und dessen Druckseite mit dem Getriebeinnenraum verbunden ist,b) a compressed air generator, for example one in pump, the suction side of which with the pre-pressure chamber and whose pressure side is connected to the interior of the gearbox,
c) eine Öl-Luft-Trenneinrichtung, beispielsweise eine Ölschleuder, die mit dem Getriebeinnen-c) an oil-air separator, for example an oil slinger, which is connected to the internal gear
!■) raum in Verbindung steht und an eine zur Vordruckkammer führende Verbindungsleitung angeschlossen ist,! ■) room is in communication and one to the pre-pressure chamber leading connection line is connected,
d) ein Druckhalteventil, das in der Verbindungsleitung zwischen dem Luftaustritt der Öl-Luft-Trenneinrichtung und der Vordruckkammer eingebaut ist, undd) a pressure control valve in the connecting line between the air outlet of the oil-air separator and the pre-pressure chamber is installed, and
e) ein Sicherheitsventil, durch das bei Überdruck der Getriebeinnenraum mit der Atmosphäre verbindbar ist.e) a safety valve through which the interior of the gear unit is exposed to the atmosphere in the event of excess pressure is connectable.
2) Durch diese Merkmale wird in einfacher Weise ein geschlossenes Druckluftsystem erzeugt, bei dem der Druckerzeuger über die Vordruckkammer und das Rückschlagventil Atmosphärenluft ansaugt und diese in den Getriebeinnenraum fördert. Von dort gelangt,2) With these characteristics, a generated closed compressed air system, in which the pressure generator via the pre-pressure chamber and the Non-return valve sucks in atmospheric air and conveys it into the interior of the gear unit. Got from there
κι nach Abscheiden des Öls, die Luft durch die Verbindungsleitung zu dem Druckhalteventil, welches den Systemdruck bestimmt. Öffnet das Druckhalteventil, d. h. ist der Innendruck im Getriebe ausreichend, so gelangt die Abluft zurück in die Vordruckkamer, wo-κι after separating the oil, the air through the connecting line to the pressure holding valve, which determines the system pressure. Opens the pressure holding valve, d. H. If the internal pressure in the gearbox is sufficient, the exhaust air is returned to the pre-pressure chamber, where-
r> bei dort der Unterdruck abgebaut und das Rückschlagventil geschlossen wird. Für die erforderliche Sicherheit des Systems gegen überhöhte Druckbelastung sorgt ein Sicherheitsventil, dessen Ansprechdruck über dem Betriebsdruck liegt.r> at there the negative pressure is reduced and the non-return valve is closed. For the necessary security of the system against excessive pressure loads is provided by a safety valve, the response pressure of which is higher than the operating pressure.
Bei einem Druckbelüftungssystem für ein Getriebe, wobei das Getriebe durch eine Gasturbine antreibbar ist, die derart am Getriebe befestigt ist, daß die Leckageluftförderung derselben in den Getriebeinnenraum gelangt, wird vorgeschlagen, daß ein ZweiwegeventilIn the case of a pressure ventilation system for a gearbox, wherein the transmission can be driven by a gas turbine which is attached to the transmission in such a way that the leakage air delivery the same enters the transmission interior, it is proposed that a two-way valve
•r> vorgesehen ist, durch das die Vordruckkammer mit der Atmosphäre verbindbar ist, wobei das Ventil dann geöffnet ist, wenn gleichzeitig die Gasturbine in Betrieb ist und der Druckerzeuger und bzw. oder die Öl-Luft-Trenneinrichtung arbeitet. In diesem Fall ar-• r> is provided through which the pre-pressure chamber with the atmosphere can be connected, the valve being opened when the gas turbine is in operation at the same time is and the pressure generator and / or the oil-air separator is working. In this case ar-
)0 beitet das System als offener Kreislauf. Dadurch ist es nunmehr in vorteilhafter Weise möglich, die Leckluft der Gasturbine kontinuierlich aus dem Drucksystem entweichen zu lassen, ohne daß dadurch eine Veränderung des Druckniveaus erfolgt. Denn das') durch, daß das Ventil nur bei Betrieb der Gasturbine und beim Arbeiten des Druckerzeugers und der Öl-Luft-Trenneinrichtung geöffnet ist, wird sichergestellt, daß weder beim Abstellen der Gasturbine noch vor Absaugen der Vordruckkammer durch den) 0 operates the system as an open circuit. This is it is now possible in an advantageous manner, the leakage air of the gas turbine continuously from the pressure system to escape without changing the pressure level. Because that ') by that the valve only when the gas turbine is in operation and when the pressure generator and the oil-air separator are open, it is ensured that that neither when turning off the gas turbine nor before sucking off the pre-pressure chamber through the
bo Druckerzeuger Ölverluste durch Druckausgleich zwischen der Vordruckkammer und der Atmosphäre auftreten können. Bei einem Druckbelüftungssystem für ein Getriebe, bei dem der Druckerzeuger als eine mit dem Getriebe gekuppelte Pumpe und die Öl-Luft-bo pressure generator oil losses occur due to pressure equalization between the pre-pressure chamber and the atmosphere can. In the case of a pressure ventilation system for a transmission, in which the pressure generator is used as a the pump coupled to the gearbox and the oil-air
b5 Trenneinrichtung als eine mit dem Getriebe gekuppelte Ölschleuder ausgebildet sind, wird vorgeschlagen, daß das Zweiwegeventil elektromagnetisch betätigbar ist, wobei das gleichzeitige Vorliegen einesb5 separating device as one coupled to the gearbox Oil slingers are formed, it is proposed that the two-way valve be electromagnetically can be actuated, the simultaneous presence of a
Impulses der Gasturbine, beispielsweise des Startimpulses, und eines Betriebsimpulses des Getriebes, beispielsweise eines elektrisch umgesetzten Betriebsdruckes, ein Öffnen des Ventils bewirkt. Impulse of the gas turbine, for example the start impulse, and an operating pulse of the transmission, for example an electrically converted operating pressure, causes the valve to open.
Zur Erläuterung eines Ausführung;·beispiels der Erfindung wird auf die Zeichnung und die folgende Beschreibung verwiesen.To explain an embodiment; · example of the Invention reference is made to the drawing and the following description.
Die Abbildung zeigt ein Druckbelüftungssystem für einen Geräteträger, der durch eine Gasturbine antreibbar ist und bei dem ein als Pumpe ausgebildeter Druckerzeuger und eine als Ölschleuder ausgebildete Öl-Luft-Trenneinrichtung mit dem Getriebe gekuppelt sind.The illustration shows a pressure ventilation system for an equipment rack that can be driven by a gas turbine and one designed as a pump Pressure generator and an oil-air separator designed as an oil slinger are coupled to the gear unit are.
In der Abbildung ist mit 1 ein Geräteträger bezeichnet, an dem ein Generator 2 und eine Hydraulikpumpe 3 antreibbar befestigt sind. Der Geräteträger 1 weist sowohl in seinem Inneren als auch außen weitere nicht dargestellte Hilfsgeräte auf. Weiterhin sind mit 4 und 5 Wellenkupplungen bezeichnet, über die nicht dargestellt weitere An- und Abtriebe e.folgen können. Am Geräteträger 1 ist eine mit 6 bezeichnete Gasturbine derart integriert befestigt, daß die Leckluft derselben ins Innere des Geräteträgers gelangt. Dies ist durch die mit einem Pfeil versehene gestrichelte Linie 7 dargestellt. Der Geräteträger 1 weist weiterhin eine Pumpe 8, eine Ölschleuder 9, ein Druckhalteventil 10 und eiiv Vordruckkammer 11 auf, wobei die ölschleuder 9 über das Druckhalteventil 10 durch eine Verbindungsleitung 14 mit der Vordruckkammer 11 in Verbindung steht. An die Vordruckkammer 11 ist ein Rückschlagventil 12 und ein Zweiwegeventil 13 angeschlossen, über die die Vordruckkammer mit der Atmosphäre verbindbar ist. Die obengenannten Bauelemente sind insgesamt im Geräteträger 1 eingebaut bzw. an diesem befestigt und in der vorliegenden Abbildung lediglich der Übersicht wegen aus dem Geräteträger herausgezogen. Die Pumpe 8 und die Ölschleuder 9 sind mit dem Geräteträger gekuppelt und laufen bei Betrieb desselben immer mit. Zur Sicherung des Geräteträgers gegenüber überhöhter Druckbelastung ist ein mit 15 bezeichnetes Überdruckventil vorgesehen, dessen Ansprechdruck in ausreichendem Maße über dem Betriebsdruck liegt.In the figure, 1 designates an equipment rack on which a generator 2 and a hydraulic pump 3 are attached drivable. The equipment rack 1 has more both inside and outside auxiliary devices not shown. Furthermore, shaft couplings are designated with 4 and 5, over which not further drives and drives shown can follow. On the equipment carrier 1, a designated 6 gas turbine is attached so integrated that the leakage air the same enters the interior of the device carrier. This is indicated by the dashed arrow Line 7 shown. The equipment carrier 1 also has a pump 8, an oil slinger 9, and a pressure holding valve 10 and eiiv pre-pressure chamber 11, the oil slinger 9 through the pressure holding valve 10 a connecting line 14 is in communication with the pre-pressure chamber 11. To the pre-pressure chamber 11 is a check valve 12 and a two-way valve 13 connected via which the pre-pressure chamber with the atmosphere is connectable. The above-mentioned components are built into the equipment rack 1 as a whole or attached to this and in the present figure only for the sake of clarity from the equipment rack pulled out. The pump 8 and the oil slinger 9 are coupled to the equipment rack and always run when it is in operation. To secure the device carrier against excessive pressure a pressure relief valve designated by 15 is provided, the response pressure of which is sufficient Dimensions is above the operating pressure.
Der Geräteträger ist im wesentlichen für zwei Betriebszustände ausgelegt. Bei dem einen Betriebszustand ist die Gasturbine 6 abgeschaltet. Der Antrieb des Geräteträgers bzw. der Hilfsgeräte erfolgt über die Wellenkupplung 5 von einer nicht dargestellten Hauptgasturbine. Dabei saugt die Pumpe 8 über die Vordruckkammer 11 und das Rückschlagventil 12 Luft aus der Atmosphäre an und fördert diese in den Geräteträgerinnenraum. Von dort gelangt die Luft zu > der Ötechleuder 9, die eine Trennung zwischen den in der Luft befindlichen ölbestandteilen und der Luft vornimmt. Die Luft gelangt durch die Verbindungsleitung 14 zum Druckhalteventil, welches beim Erreichen des Nenndruckes öffnet und die überschüssigeThe equipment rack is essentially designed for two operating modes. In the one operating state the gas turbine 6 is switched off. The device carrier or the auxiliary devices are driven by the shaft coupling 5 of a main gas turbine, not shown. The pump 8 sucks over the Pre-pressure chamber 11 and the check valve 12 air from the atmosphere and promotes it into the Equipment carrier interior. From there the air goes to> the Ötechleuder 9, which separates the oil components in the air and the air. The air passes through the connecting line 14 to the pressure control valve, which when it is reached of the nominal pressure opens and the excess
κι Luft über die Verbindungsleitung 14 zur Vordruckkammer 11 strömen läßt. Dadurch erhöht sich der Druck in der Vordruckkammer, wodurch sich das Rückschlagventil 12 schließt und die Luft in einem geschlossenen Kreislauf ohne Druckveränderung zir-κι air can flow via the connecting line 14 to the pre-pressure chamber 11. This increases the Pressure in the pre-pressure chamber, whereby the check valve 12 closes and the air in one closed circuit circulating without pressure change
ΐΐ kuliert. Der Betriebsdruck ist so gewählt, daß keine Kavitation auftritt. Es treten auch keine Ölverluste aui, da die im geschlossenen System ventilierende Luft nicht mit der Atmosphäre in Berührung kommt.ΐΐ kulates. The operating pressure is chosen so that none Cavitation occurs. There are also no oil losses, since the air ventilates in the closed system does not come into contact with the atmosphere.
In einem anderen Betriebszustand, in dem der Geräteträger 1 durch die Gasturbine 6 angetrieben wird, gelangt zwangsweise Leckluft von der Gasturbine ins Innere des Geräteträgers. Wie auch im ersten Betriebszustand laufen die Pumpe 8 und die Ölschleuder 9 mit dem Geräteträger mit. Dabei ist das Zwei-In another operating state in which the equipment rack 1 is driven by the gas turbine 6, Inevitably leakage air from the gas turbine gets into the interior of the equipment rack. As in the first operating state run the pump 8 and the oil slinger 9 with the equipment carrier. The two-
r> wegeventil 13 geöffnet. Der Druck im System wird wiederum durch das Druckhalteventil 10 bestimmt, wobei eine der Leckluftmenge entsprechende Abluft über das Zweiwegeventil in die Atmosphäre gelangt. Da es sich hierbei um einen Betriebszustand handelt,r> directional control valve 13 open. The pressure in the system is in turn determined by the pressure holding valve 10, exhaust air corresponding to the amount of leakage air is released into the atmosphere via the two-way valve. Since this is an operating state,
ίο in dem der Geräteträger eine vorbestimmte räumliche Ausrichtung hat, wird durch die volle Funktionsfähigkeit der Ölschleuder 9 und die räumliche Anordnung der Vordruckkammer 11 sowie des Zweiwegeventils 13 an der Vordruckkammer sichergestellt, daß keineίο in which the device carrier has a predetermined spatial Alignment is due to the full functionality of the oil slinger 9 and the spatial arrangement the pre-pressure chamber 11 and the two-way valve 13 on the pre-pressure chamber ensures that none
li nennenswerten Ölverluste auftreten können.li significant oil losses can occur.
Beim Übergang des einen Betriebszustandes zum anderen wird durch die Wirkkopplung des Zweiwegeventils sowohl mit dem Betriebsimpuls für die Betriebsdrehzahl des Geräteträgers, beispielsweise ermittelt durch den Betriebsdruck der Pumpe 8, sichergestellt, daß beim Abstellen der Gasturbine 6 das System geschlossen wird und andererseits erst dann eine Öffnung des Systems zur Atmosphäre erfolgt, wenn der Geräteträger eine ausreichende Betriebsdrehzahl erreicht hat, so daß die Vordruckkammer 11 durch die Pumpe 8 abgesaugt wird und die Ölschleuder in Betrieb ist. Dadurch werden unliebsame Ölverluste vermieden.During the transition from one operating state to the other, the two-way valve is operatively coupled both with the operating pulse for the operating speed of the device carrier, for example determined by the operating pressure of the pump 8, it is ensured that when the gas turbine 6 the system is closed and, on the other hand, the system is only then opened to the atmosphere, when the equipment carrier has reached a sufficient operating speed so that the pre-pressure chamber 11 is sucked off by the pump 8 and the oil slinger is in operation. This will make them unpleasant Avoided oil losses.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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